Una minore immunità e infezioni ricorrenti sono comuni nel diabete di tipo 1 e di tipo 2. I ricercatori del Karolinska Institute in Svezia mostrano ora che il sistema immunitario delle persone con diabete ha livelli più bassi del peptide antimicrobico psoriasina, che compromette la barriera cellulare della vescica urinaria, aumentando il rischio di infezione del tratto urinario. Lo studio è pubblicato su Nature Communications .
Il diabete sottoregola il peptide antimicrobico psoriasina e aumenta il carico di E. coli nella vescica urinaria Riepilogo È noto che il diabete aumenta la suscettibilità alle infezioni, in parte a causa dell’alterata funzione dei granulociti e dei cambiamenti nell’immunità innata. Qui, abbiamo studiato l’effetto del diabete e dell’alto glucosio sull’espressione del peptide antimicrobico, la psoriasina, e le presunte conseguenze per l’infezione del tratto urinario da E. coli. Vengono studiate le cellule esfoliate dal sangue, dalle urine e dalle urine dei pazienti . L’influenza del glucosio e dell’insulina viene esaminata durante i clamp iperglicemici in soggetti con prediabete e nei pazienti con clamp iperinsulinemico euglicemico con diabete di tipo 1. Importanti risultati sono confermati in vivo nei topi diabetici di tipo 2 e verificati nelle linee cellulari uroepiteliali umane . Elevate concentrazioni di glucosio inducono livelli più bassi di psoriasina e alterano la funzione della barriera epiteliale insieme all’alterazione delle proteine della membrana cellulare e degli elementi citoscheletrici, con conseguente aumento della carica batterica. Il trattamento con estradiolo ripristina la funzione cellulare con aumento della psoriasi e della morte batterica nelle cellule uroepiteliali, confermando la sua importanza durante l’infezione del tratto urinario nell’iperglicemia. In conclusione , i nostri risultati presentano gli effetti e i meccanismi sottostanti dell’elevata glicemia che compromette l’immunità innata. |
Rappresentazione schematica delle risposte immunitarie uroepiteliali alterate in caso di glucosio elevato. Nel presente studio sono dimostrati l’impatto dell’alto glucosio sulle cellule uroepiteliali e gli effetti della psoriasina, dell’IL-1β, dell’IL-6 e dell’estradiolo sullo sfondo delle cellule uroepiteliali esposte ad alto glucosio. Cambiamenti immunologici che si verificano a causa di un alto livello di glucosio rispetto a una condizione di basso glucosio. b Glicemia elevata sottoregola significativamente la psoriasina, IL-1β, IL-6, occludina, SOCS3 e RhoB senza alterare il livello di pSTAT-3, ma sovraregola l’espressione di AHR, caveolina 1 con un aumento dell’actina nucleare e corticale YAP/TAZ che porta ad un aumento attività batterica. fardello. L’infezione da E. coli aumenta ulteriormente l’espressione di MRC1 nelle cellule trattate con alto contenuto di glucosio. c Le cellule trattate con alto contenuto di glucosio integrate con IL-1β aumentano IL-6 e la psoriasina. L’integrazione di IL-6 aumenta la psoriasina, SOCS3 e determina una riduzione di YAP/TAZ nucleare. d L’integrazione del peptide psoriasina aumenta l’occludina e diminuisce la caveolina 1 nelle cellule trattate con alti livelli di glucosio. L’estradiolo inverte l’effetto dell’alto glucosio e aumenta l’IL-6, la psoriasina e l’actina corticale con una riduzione del YAP/TAZ nucleare, portando ad un aumento dell’uccisione dei batteri intracellulari anche nelle cellule trattate con alti livelli di glucosio.
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Il diabete è il risultato di una mancanza di insulina e/o di una ridotta azione dell’insulina. L’insulina è un ormone che regola il glucosio (zucchero) e quindi l’energia fornita alle cellule. Nel diabete di tipo 1, l’organismo smette di produrre insulina, mentre nel diabete di tipo 2, le cellule diventano meno sensibili all’insulina, contribuendo ad aumentare i livelli di glucosio nel sangue. Il diabete è una malattia comune che influisce sulla salute in molti modi.
Un effetto è che compromette il sistema immunitario innato, lasciando molte persone con una maggiore suscettibilità alle infezioni regolari, come le infezioni del tratto urinario (UTI) causate dai batteri E. coli. Nelle persone con diabete, è più probabile che ciò causi un’avvelenamento generale del sangue, sepsi, con origine nel tratto urinario.
Un antibiotico endogeno
I ricercatori del Karolinska Institutet hanno ora studiato se i livelli di glucosio nelle persone con diabete (tipo 1, tipo 2 o prediabete) sono correlati alla psoriasina, un antibiotico endogeno che fa parte del sistema immunitario innato.
Utilizzando campioni di urina, cellule della vescica urinaria e siero del sangue dei pazienti, i ricercatori hanno analizzato i livelli di psoriasina e altri peptidi necessari per garantire che la mucosa della vescica rimanga intatta e protegga dalle infezioni. I risultati sono stati poi verificati nei topi e nelle cellule della vescica urinaria con e senza infezione.
"Abbiamo scoperto che alte concentrazioni di glucosio riducono i livelli del peptide antimicrobico psoriasina, mentre l’insulina non ha alcun effetto", afferma Annelie Brauner, professoressa presso il Dipartimento di microbiologia, tumori e biologia cellulare del Karolinska Institutet, che ha condotto lo studio.
“Le persone con diabete hanno livelli più bassi di psoriasina, che indebolisce la funzione di barriera protettiva delle cellule e aumenta il rischio di infezione della vescica”.
La terapia con estrogeni ha ridotto la popolazione batterica
Il gruppo di ricerca del professor Brauner ha già dimostrato in precedenza che il trattamento con estrogeni ripristina la funzione protettiva delle cellule della vescica negli esseri umani e nei topi e quindi aiuta a regolare la risposta immunitaria alle infezioni del tratto urinario. Pertanto, i ricercatori hanno testato il modo in cui il trattamento con estrogeni influisce sulle cellule infette esposte ad alte concentrazioni di glucosio. Hanno scoperto che il trattamento ha aumentato i livelli di psoriasi e ridotto le popolazioni batteriche, indicando che il trattamento potrebbe avere un effetto anche tra i pazienti con diabete.
"Ora intendiamo approfondire i meccanismi alla base delle infezioni nelle persone con diabete", afferma l’autore principale dello studio, Soumitra Mohanty, ricercatrice nello stesso dipartimento del Karolinska Institutet. “L’obiettivo finale è ridurre il rischio di infezione in questo gruppo crescente di pazienti”.
Lo studio è stato condotto in collaborazione con l’Ospedale Universitario Karolinska, la Regione di Stoccolma, l’Università Capio e di Uppsala in Svezia e l’Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Germania. È stato in gran parte finanziato dalla Fondazione Olle Engkvist, Regione di Stoccolma (finanziamento ALF), dalla KI Research Foundation, dalla Società Svedese di Medicina, dalla Società Svedese per la Ricerca Medica (SSMF), dalla Clas Groschinsky Memorial Foundation, dalla Åke Foundation Wiberg e dalla Fondazione Magnus Bergvall. Non sono segnalati conflitti di interesse.
